(57)【要約】  空気清浄装置１００を含む空気清浄システム１０であって、該空気清浄装置は、空気入口１１２と、領域への目標方向１１６に空気を排出するための空気出口であって、該領域における人間の顔に該空気出口を向けるため、目標方向調節信号に応答して、該目標方向を調節するよう構成された調節機構１２１を含む、空気出口１１４と、該空気入口と該空気出口との間における、少なくとも１つの汚染物質除去構造１０１と、該少なくとも１つの汚染物質除去構造を通して該空気入口から該空気出口へと空気を移動させるための、空気移動装置１１３と、該人間の呼吸パラメータを決定するよう構成されたセンサであって、該空気清浄装置は、該呼吸パラメータに応じて該空気を排出するよう構成された、センサ１５１、１６０、１３５と、を有する、空気清浄システムが開示される。斯かる制御システムを構成するためのコンピュータプログラム製品もまた開示される。
2019527575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気清浄装置を含む空気清浄システムであって、前記空気清浄装置は、
空気入口と、
領域への目標方向に空気を排出するための空気出口であって、前記領域における人間の顔に前記空気出口を向けるため、目標方向調節信号に応答して、前記目標方向を調節するよう構成された調節機構を含む、空気出口と、
前記空気入口と前記空気出口との間における、少なくとも１つの汚染物質除去構造と、
前記少なくとも１つの汚染物質除去構造を通して前記空気入口から前記空気出口へと空気を移動させるための、空気移動装置と、
前記人間の呼吸パラメータを決定するよう構成されたセンサであって、前記空気清浄装置は、前記呼吸パラメータに応じて前記空気を排出するよう構成された、センサと、
を有する、空気清浄システム。
【請求項２】
前記センサは呼吸センサであり、前記空気清浄システムは更に、前記呼吸パラメータとして、少なくとも前記人間の呼吸サイクルの吸気フェーズを検出するよう構成された前記呼吸センサに応答するコントローラを有し、前記コントローラは、前記呼吸サイクルの前記検出された吸気フェーズの間に、前記空気出口により排出された空気の空気流速度を増大させるよう構成された、請求項１に記載の空気清浄システム。
【請求項３】
前記コントローラに応答する物質供給装置を更に有し、前記コントローラは、前記呼吸サイクルの検出された特定のフェーズの間に、前記空気出口により排出された空気への、前記物質供給装置による物質の放出を起動するよう構成された、請求項２に記載の空気清浄システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記呼吸サイクルの前記検出された吸気フェーズの間に、前記空気移動装置により生成される空気流速度を増大させ、及び／又は、前記空気出口の直径を調節するよう構成された、請求項２又は３に記載の空気清浄システム。
【請求項５】
人間により排出される空気を捕捉するよう構成された吸入ポートであって、前記吸入ポートは、吸入装置と少なくとも１つのセンサとを含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記吸入ポートに配置された人間の呼吸パラメータを決定するよう構成され、前記少なくとも１つのセンサは、前記排出された空気における対象検体を監視するよう構成された、吸入ポートと、
前記呼吸パラメータとして、前記少なくとも１つのセンサにより提供されたセンサデータから、前記人間のバイタルサインを監視するよう構成された監視装置であって、前記空気清浄装置は、前記監視装置により監視される前記バイタルサインに応じて、前記空気を排出するよう構成された、監視装置と、
を含む、吸入装置を更に有する、請求項１に記載の空気清浄システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサは、Ｏ２センサ、ＣＯ２センサ、相対湿度センサ、及び気体温度センサのうちの少なくとも１つである、請求項５に記載の空気清浄システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記監視装置による前記バイタルサインの監視の間に、前記人間に向けられた空気流の生成を起動するよう構成された、請求項５又は６に記載の空気清浄システム。
【請求項８】
前記吸入装置は更に、前記吸入ポートから延在するガイド面を有し、前記コントローラは、前記監視装置による前記バイタルサインの監視の間に、前記ガイド面に向けられた空気流の生成を起動するよう構成された、請求項５又は６に記載の空気清浄システム。
【請求項９】
前記調節機構により、前記空気出口の向きが調節可能であるか、又は前記空気清浄装置の向きが調節可能である、請求項１又は５に記載の空気清浄システム。
【請求項１０】
前記領域の画像を捕捉するよう構成された画像捕捉装置を含む存在検出構成と、
前記画像における顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するため、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理し、
前記領域における前記顔の前記決定された位置に基づいて前記目標方向調節信号を生成する
よう構成された処理構成と、
を有する制御システムを更に含む、請求項１又は５に記載の空気清浄システム。
【請求項１１】
前記画像捕捉装置は、前記領域の画像のシーケンスを捕捉するよう構成され、
前記処理構成は、前記シーケンスから検出された前記領域における前記顔の位置の変化に応じて、前記目標方向調節信号を更新するよう構成された、
請求項１０に記載の空気清浄システム。
【請求項１２】
前記画像捕捉装置は、前記空気出口上に又は前記空気出口に隣接して装着された、請求項１０又は１１に記載の
【請求項１３】
ユーザ入力装置を更に有し、前記処理構成は更に、
前記空気が前記目標方向に排出されていることを示す前記ユーザ入力装置からユーザ入力を受信するまで、前記目標方向調節信号を体系的に変化させ、
前記受信されたユーザ入力に応答して、前記画像捕捉装置に、前記領域の画像を捕捉することを開始させ、
前記画像における顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するため、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理し、
前記目標方向を前記決定された位置に相関付ける
よう構成された、請求項１０に記載の空気清浄システム。
【請求項１４】
請求項１又は５に記載の空気清浄システムのための制御システムの処理構成において実行されたときに、前記処理構成に、
前記制御システムの画像捕捉装置が、前記空気清浄装置の前記空気出口が空気を排出する領域の画像を捕捉することを開始させ、
前記画像における人間の顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するために、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理させ、
センサが前記人間の呼吸パラメータを決定することを開始させ、
前記領域における前記顔の前記決定された位置に基づいて、前記目標方向調節信号を生成させ、
前記決定された呼吸パラメータに基づいて、空気流生成制御信号を生成させ、
それぞれ前記空気出口の前記目標方向及び前記空気出口を通る清浄な空気の排出を制御するため、前記生成された目標方向調節信号及び前記空気流生成制御信号を前記空気清浄装置に送信させる
ためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を持つコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を有する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
前記処理構成において実行されたときに、前記処理構成に、
前記画像捕捉装置が前記領域の画像のシーケンスを捕捉することを開始させ、
前記シーケンスから検出された前記領域における前記顔の位置の変化に応じて、前記目標方向調節信号を更新させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を更に有する、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入口と、空気出口と、前記空気入口と前記空気出口との間の少なくとも１つの汚染物質除去構造と、前記少なくとも１つの汚染物質除去構造を通して前記空気入口から前記空気出口へと空気を移動させるための空気移動装置とを有する、空気清浄装置を含む、空気清浄システムに関する。
【０００２】
本発明は更に、斯かる空気清浄システムの制御システムを構成するためのコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００３】
粒子状物質及び気体（例えばＶＯＣ）を含む空気汚染物質は、広範な健康への悪影響（呼吸及び心臓疾患を含む）を与えることが知られている。生物由来の物質は時々、空気中に存在するとき、バイオエアロゾルと呼ばれる。これらは、微生物、及び毒性、アレルギー性及び／又は感染性を持つものであり得るその断片を含む。呼吸疾患は、咳、くしゃみ及び会話の間に、ウィルス又はエアロゾル化された細菌のような、完全な感染性の微生物を含む、小さな空気中の粒子の吸入によって伝染させられ得る。微生物の断片（例えばエンドトキシン及びβ−（１−３）−Ｄ−グルカン）又は副産物（例えば微生物の揮発性有機化合物及びマイコトキシン）は、毒性及びアレルギー性の反応を引き起こし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
屋内における斯かる粒子の濃度は、建物換気及び／又は従来の空気清浄器を用いて低減させられ得る。いずれの場合においても、換気の場合には新鮮な空気の供給部、又は空気清浄器の出口からの清浄な空気は、屋内の空気と混合させられる。それ故、汚染物質の濃度は一般に、空気出口からの距離が増大するにつれて増加する。濃度勾配は、システムが平衡に近づくほど小さくなるが、一般的な問題は残り、例えば咳及びくしゃみの場合におけるような、一定の割合で継続的に発せられるものではない、ランダム的で個別的である汚染物質について、特に重要なこととなる。
【０００５】
国際特許出願公開WO2011/042801A1は、フィルタリングされた空気の温度制御された層流空気流（ＴＬＡ）を用いて、制御された個人的の呼吸領域が維持される、方法及び装置を開示している。フィルタリングされた空気の、略層流である下降流は、個人の呼吸領域のレベルで、供給される空気と周囲の空気との間の空気温度差により決定される速度で維持される。フィルタリングされた供給空気の空気温度は、０．３乃至１℃の最適範囲内で、速度を決定する空気温度の差を維持するよう、注意深く調節されることができる。しかしながら、該開示された方法及び装置は、層流であるフィルタリングされた空気の下降流が供給される人物の固定位置を仮定している。しかしながら、例えば机の背後に座っている又はベッドで寝ているような、固定位置にいる人間は、一定の度合いだけ動く傾向があり、斯かる人間の調節された位置にフィルタリングされた空気がもはや供給されなくなり得るため、該動きはフィルタリングされた空気の標的型（targeted）の供給の効果を低減させ得る。更に、供給される空気の温度を検出及び維持する必要性が、斯かる装置に複雑性を追加し、このことは、コストの観点で望ましいことではなく、また装置の小型化が目的であるような場合にも望ましくない。
【０００６】
欧州特許出願公開EP2687789A1は、リモートコントローラの操作なく、ユーザにより好まれる空調環境を実現することが可能な、空気調節装置の屋内ユニットを開示している。予め保存された顔認識情報及びユーザの好みが、屋内撮像装置を用いてユーザの顔を認識し、該認識されたユーザの予め保存された好みに応じたユーザに向けて調節された空気を送るために用いられる。ユーザの顔の動きが追跡されることができ、屋内ユニットのファン、冷却サイクル、及び空気流方向調節装置の少なくとも１つが、ユーザの決定された位置に向けて調節された空気を送るよう制御され得る。しかしながら、斯かる調節された空気の供給の調整は、ユーザの位置に加えてパラメータを考慮することにより更に改善され得る。
【０００７】
本発明の目的は、異なる位置における人間への清浄な空気の供給の調整を改善することが可能な、小型の空気清浄装置を含む空気清浄システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の更なる目的は、斯かる空気清浄システムの制御システムを構成するためのコンピュータプログラム製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様によれば、空気清浄装置を含む空気清浄システムであって、前記空気清浄装置は、空気入口と、領域への目標方向に空気を排出するための空気出口であって、前記領域における人間の顔に前記空気出口を向けるため、目標方向調節信号に応答して、前記目標方向を調節するよう構成された調節機構を含む、空気出口と、前記空気入口と前記空気出口との間における、少なくとも１つの汚染物質除去構造と、前記少なくとも１つの汚染物質除去構造を通して前記空気入口から前記空気出口へと空気を移動させるための、空気移動装置と、前記人間の呼吸パラメータを決定するよう構成されたセンサであって、前記空気清浄装置は、前記呼吸パラメータに応じて前記空気を排出するよう構成された、センサと、を有する、空気清浄システムが提供される。
【００１０】
例えば、前記空気清浄システムは、前記センサとして呼吸センサを有しても良く、前記空気清浄システムは更に、前記呼吸パラメータとして、少なくとも前記人間の呼吸サイクルの吸気フェーズを検出するよう構成された前記呼吸センサに応答するコントローラを有し、前記コントローラは、前記呼吸サイクルの前記検出された吸気フェーズの間に、前記空気出口により排出された空気の空気流速度を増大させるよう構成される。このことは、該人間の呼吸パターンの吸気フェーズの間に、調節可能な空気出口が向けられる該人間に、清浄な空気の殆どが供給されるようにし、清浄な空気の供給の効率を向上させる。例えば、前記コントローラは、前記呼吸サイクルの前記検出された吸気フェーズの間に、前記空気移動装置により生成される空気流速度を増大させ、及び／又は、前記空気出口の直径を調節するよう構成されても良く、それにより、空気出口により排出される空気の空気流速度を増大させ、一方で該空気清浄システムは、目標方向調節信号に応答して前記調節機構により空気出口が向けられる人間の位置を追従し、ここで該信号は例えば、顔認識ソフトウェア又はその他の人間の顔の認識を容易化する適切なソフトウェアを実行する、ラップトップ等のような別個の装置により生成されても良く、該認識された顔の動きが追跡され、これに基づいて、目標方向調節信号が生成されて、該空気清浄システムに送られても良い。この目的のため、空気出口の向き、又は空気清浄装置全体の向きが、調節機構によって調節されても良い。
【００１１】
代替として、該空気清浄システムは更に、前記領域の画像を捕捉するよう構成された画像捕捉装置を含む存在検出構成と、前記画像における顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するため、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理し、前記領域における前記顔の前記決定された位置に基づいて前記目標方向調節信号を生成する
よう構成された処理構成と、を有する制御システムを更に含んでも良い。このようにして、人間への清浄化された空気の標的型の供給のために人物を識別することが可能な、自律的な空気清浄システムが提供される。一実施例においては、該制御システムは、前記空気清浄装置に内蔵される。
【００１２】
好適には、前記画像捕捉装置は、前記領域の画像のシーケンスを捕捉するよう構成され、前記処理構成は、前記シーケンスから検出された前記領域における前記顔の位置の変化に応じて、前記目標方向調節信号を更新するよう構成され、これにより、当該領域における人間の位置の変化が追跡されることができ、清浄な空気が供給される目標方向がそれに応じて調節されることができる。
【００１３】
前記画像捕捉装置は、前記空気出口上に又は前記空気出口に隣接して装着されても良く、このことは、該画像捕捉装置の視線が、該空気出口と自動的に整合され、それにより、空気出口が清浄な空気を供給する方向に対する、該画像捕捉装置の視線の整合が必要とされないという利点を持つ。
【００１４】
代替として、該空気清浄システムは、ユーザ入力装置を更に有し、前記処理構成は更に、前記空気が前記目標方向に排出されていることを示す前記ユーザ入力装置からユーザ入力を受信するまで、前記目標方向調節信号を体系的に変化させ、前記受信されたユーザ入力に応答して、前記画像捕捉装置に、前記領域の画像を捕捉することを開始させ、前記画像における顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するため、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理し、前記目標方向を前記決定された位置に相関付けるよう構成されても良い。このようにして、該画像捕捉装置の視線は、調節可能な空気出口が清浄な空気を供給する目標方向と、簡便な態様で整合させられ、このことは特に、画像捕捉装置が空気出口上に装着されていない場合（例えばラップトップのカメラが該システムにより利用される場合）に有用である。
【００１５】
該空気清浄システムは更に、前記コントローラに応答する物質供給装置を有しても良く、このとき前記コントローラは、前記呼吸サイクルの検出された特定のフェーズ（例えば吸気フェーズ又は呼気フェーズ）の間に、前記空気出口により排出された空気への、前記物質供給装置による物質の放出を起動するよう構成される。空気流が向けられた人間の特定のフェーズの間に、該空気流に物質を供給することにより、該人間に対する、例えば薬剤等のような物質の効果的な供給が、該物質の周囲への大きな損失なく、実現されることができる。例えば、空気出口が人間の口又は鼻の近くにある場合、該物質が吸気フェーズの開始時に供給されても良く、これにより、該物質が、当該吸気フェーズの間に効果的に吸入され、一方で空気出口が人間の口又は鼻から離された場合には、該物質は、呼気フェーズの間に供給されても良く、例えば呼気フェーズの最後に向けて供給されても良く、これにより、該物質が、人間に向かって移動し、次の吸気フェーズの開始の間に、該人間の近くにあるようにされても良い。
【００１６】
他の実施例においては、前記空気清浄システムは、人間により排出される空気を捕捉するよう構成された吸入ポートであって、前記吸入ポートは、吸入装置と少なくとも１つのセンサとを含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記吸入ポートに配置された人間の呼吸パラメータを決定するよう構成され、前記少なくとも１つのセンサは、前記排出された空気における対象検体を監視するよう構成された、吸入ポートと、前記呼吸パラメータとして、前記少なくとも１つのセンサにより提供されたセンサデータから、前記人間のバイタルサイン（vital signs）を監視するよう構成された監視装置と、を含む、吸入装置を更に有する。驚くべきことに、吸入装置が監視される人間の十分近くに配置される場合、例えば人間の呼吸パターンに関連するバイタルサインのようなバイタルサインが、このようにして信頼性高く取得され得ることが分かっている。この目的のため、前記少なくとも１つのセンサは、Ｏ２センサ、ＣＯ２センサ、相対湿度センサ、及び気体温度センサのうちの少なくとも１つであっても良い。
【００１７】
前記コントローラは、前記監視装置による前記バイタルサインの監視の間に、前記人間に向けられた空気流の生成を起動するよう構成されても良い。斯かる空気流は、斯かるバイタルサインの決定を容易化し得、例えばその決定の精度を向上させ得ることが分かっている。
【００１８】
同じ理由により、前記吸入装置は更に、前記吸入ポートから延在するガイド面を有しても良く、前記コントローラは、前記監視装置による前記バイタルサインの監視の間に、前記ガイド面に向けられた空気流の生成を起動するよう構成されても良い。
【００１９】
他の態様によれば、上述した実施例の空気清浄システムのための制御システムの処理構成において実行されたときに、前記処理構成に、前記制御システムの画像捕捉装置が、前記空気清浄装置の前記空気出口が空気を排出する領域の画像を捕捉することを開始させ、前記画像における人間の顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するために、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理させ、センサが前記人間の呼吸パラメータを決定することを開始させ、前記領域における前記顔の前記決定された位置に基づいて、前記目標方向調節信号を生成させ、前記決定された呼吸パラメータに基づいて、空気流生成制御信号を生成させ、例えば、以上に説明されたように、前記空気出口の又は空気清浄装置の全体の向きを調節し、及び／又は、該人間の吸気及び呼気の間に該人間に向けられた空気流を生成することにより、それぞれ前記空気出口の前記目標方向及び前記空気出口を通る清浄な空気の排出を制御するため、前記生成された目標方向調節信号及び前記空気流生成制御信号を前記空気清浄装置に送信させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を持つコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を有する、コンピュータプログラム製品が提供される。斯かるコンピュータプログラム製品は、本発明の１つ以上の実施例による空気清浄システムの動作を容易化する。
【００２０】
前記コンピュータプログラム製品は更に、前記処理構成において実行されたときに、前記処理構成に、前記画像捕捉装置が前記領域の画像のシーケンスを捕捉することを開始させ、前記シーケンスから検出された前記領域における前記顔の位置の変化に応じて、前記目標方向調節信号を更新させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を更に有しても良く、これにより、標的型の空気流による人間の位置の追跡を容易化する。
【００２１】
本発明の実施例は、添付図面を参照しながら、単に例として、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】空気清浄システムを模式的に示す。
【図２】空気清浄システムの動作原理を模式的に示す。
【図３】他の空気清浄システムを模式的に示す。
【図４】空気清浄システムのための制御システムを模式的に示す。
【図５】更に他の空気清浄システムを模式的に示す。
【図６】更に他の空気清浄システムを模式的に示す。
【図７】実施例による空気清浄システムを制御する方法のフロー図を示す。
【図８】実施例による空気清浄システムを模式的に示す。
【図９】更に他の実施例による空気清浄システムを模式的に示す。
【図１０】実施例による空気清浄システムの態様を模式的に示す。
【図１１】更に他の実施例による空気清浄システムを模式的に示す。
【図１２】実施例による空気清浄システムの概念の実証を示すグラフを示す。
【図１３】実施例による空気清浄システムの概念の実証を示すグラフを示す。
【図１４】実施例による空気清浄システムの概念の実証を示すグラフを示す。
【図１５】実施例による空気清浄システムの概念の実証を示すグラフを示す。
【図１６】実施例による空気清浄システムの概念の実証を示すグラフを示す。
【図１７】実施例による空気清浄システムの概念の実証を示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面は単に図式的なものであり、定縮尺で描かれていないことは、理解されるべきである。また、図面を通して、同一の又は類似する部分を示すために、同一の参照番号が用いられていることも理解されるべきである。
【００２４】
図１は、本発明の実施例において備えられ得る空気清浄装置１００を含む空気清浄システム１０を模式的に示す。空気清浄装置１００は、空気入口１１２と空気出口１１４との間に延在する空気清浄経路１１０を有する。以下の説明において、調節可能な空気出口１１４への参照が為される。このことは、空気出口１１４の向きが、空気清浄装置１００に対して調節可能であることを意味し得るか、又は、空気出口１１４の向きを調節するために空気清浄装置１００の全体の向きが変更され得ることを意味し得、後者の実施例は、水平な面における向きの調節のために特に有用である。
【００２５】
空気入口１１２を通り空気清浄装置１００に入る周囲の空気から、目標の汚染物質を除去するため、１つ以上の汚染物質除去構造１０１を含む空気清浄構成が、空気清浄経路１１０に配置され、清浄化された空気が、調節可能な空気出口１１４を通って空気清浄装置１００から排出される。該１つ以上の汚染物質除去構造１０１は、斯かる空気清浄装置１００が配置された空間における雰囲気から、粒子状物質、花粉、臭い、細菌、ホルムアルデヒド等のような汚染物質を除去するため、ＨＥＰＡフィルタ、カーボンフィルタ、触媒コンバータ、静電集塵器等のような１つ以上のフィルタを含んでも良い。
【００２６】
空気清浄経路１１０は更に、空気入口１１２を通して空気清浄経路１１０に周囲の空気を吸入し、清浄化された空気を調節可能な空気出口１１４を通して周囲に戻すための、ポンプ、ファン、イオン風生成器等のような空気移動装置１０３を有する。空気清浄装置１００は、いずれの適切なタイプの空気清浄装置であっても良く、例えば清浄空気供給装置のような携帯型の空気清浄器であっても良い。１つ以上の汚染物質除去構造１０１及び空気移動装置１０３は、空気入口１１２と空気出口１１４との間において空気清浄経路１１０内の適切な位置に配置されても良い。一実施例においては、空気移動装置１０３は、１つ以上の汚染物質除去構造１０１と空気出口１１４との間に配置されるが、例えば空気移動装置１０３が、１つ以上の汚染物質除去構造１０１と空気入口１１２との間に配置されるような、代替の実施例も想到され得る。
【００２７】
調節可能な空気出口１１４の向きは、調節可能な空気出口１１４の向きを変化させるよう構成された、モータ、アクチュエータ等のような調節機構１２１により調節され、これにより、空気清浄装置１００から調節可能な空気出口１１４が清浄化された空気を排出する目標方向１１６を変化させても良い。調節可能な空気出口１１４は、清浄化された空気の集中させられたストリーム、即ち最小限の発散を持つ空気のストリームが、方向１１６において空気清浄装置１００から排出されるような形状とされても良い。例えば、調節可能な空気出口１１４は、ノズル型であっても良い。調節機構１２１は、調節可能な空気出口１１４の水平方向及び垂直方向の向きの少なくとも一方を変更するよう構成されても良い。
【００２８】
代替としては、調節機構１２１は、以上に説明されたように、空気清浄装置１００の全体の向きを調節するよう構成されても良い。例えば、空気清浄装置１００は、調節機構１２１により駆動される車輪又はキャスタを持ち、これにより、空気清浄装置１００の向きが、所望の目標方向に空気出口１１４を向けるよう調節されても良い。疑義を避けるため、参照が調節可能な空気出口１１４に為される場合、このことは、空気出口１１４が、空気清浄装置１００全体の向きを調節することにより、空気出口１１４が調節され得る実施例もカバーすることを意図されていることは、理解されるべきである。
【００２９】
調節機構１２１は、制御システム１５０により生成される目標方向調節信号に応答し、ここで該制御システムは、空気清浄システム１０の一部を形成しても良いし、又は調節機構１２１に目標方向調節信号を通信するよう構成された別個のシステムであっても良い。斯かる制御システム１５０は典型的には、捕捉された画像の領域における顔を認識し、即ち当該領域における顔の位置を決定し、当該領域における顔の該決定された位置に基づいて目標方向調節信号を生成するため、画像捕捉装置１５１により捕捉された画像を処理するよう構成された処理構成１５３に結合された、例えばカメラ等のような画像捕捉装置１５１を含む存在検出構成を有し、これにより、調節可能な空気出口１１４から射出された清浄化された空気のストリームが、当該画像における人間の顔に向けられ得るようにする。このことは、図２によって更に詳細に説明され、図２においては、画像捕捉装置１５１により捕捉された一連の画像１が模式的に示されている。各画像１は、顔５が見出され得る領域３を表示し、領域３は典型的には、調節可能な空気出口１１４が、目標方向１１６に即ち領域３の特定の部分に向けて、清浄化された空気のストリームを向け得る領域に対応する。（ａ）においては、顔５は領域３の左部分に位置し、（ｂ）においては、顔５は領域３の中央部分に位置し、（ｃ）においては、顔５は領域３の右部分に位置する。一実施例においては、画像捕捉装置１５１は、画像１のシーケンスを捕捉するように構成され、例えば（ａ）から（ｃ）へと動くときに左から右へのように、領域３を通る顔５の動きを追跡するよう構成される。
【００３０】
処理構成１５３は、例えばＡＳＩＣ、ＣＰＵ、ＧＰＵにより支援されるＣＰＵ、マイクロプロセッサ又はこれらの組み合わせのような、１つ以上のプロセッサを有しても良く、典型的には、画像１において捕捉された領域３内の顔５の位置を識別するため、顔図１を処理するよう構成される。例えば、処理構成１５３は、この目的のため、顔認識アルゴリズム又はその他の適切なアルゴリズムを利用しても良い。斯かるアルゴリズムはそれ自体が良く知られており、それ故単に簡潔さのため更なる詳細は議論されない。
【００３１】
処理構成１５３は更に、調節可能な空気出口１１４の向きに、画像１において捕捉された領域３内の顔５の識別された位置を関連付けるよう構成される。特に、処理構成１５３は、調節可能な空気出口１１４が向けられている目標方向１１６が、画像１において捕捉された領域３内の顔５の位置に対応するか否かを決定するよう構成される。否である場合には、処理構成１５３は、実際の目標方向１１６に対応する領域３内の位置と、当該領域内の顔５の位置と、の間の差を決定し、該決定された差に基づいて、調節機構１２１のための目標方向調節信号を生成するよう構成され、ここで該目標方向調節信号は、調節機構１２１に、調節可能な空気出口１１４の向きを調節させ、それにより、当該出口が、領域３における顔５の位置に向けられるように、即ち目標方向１１６を持つようにし、それにより、調節可能な空気出口１１４により生成された清浄化された空気のストリームが、顔５に向けられるようにする。このようにして、清浄化された空気のストリームは、領域３における人間の顔５に自動的に向けられることができ、一方で、領域３における人間の顔５の位置の変化が、以上に説明されたように画像のシーケンスを捕捉することにより、画像捕捉装置１５１を用いて追跡されることができ、ここで処理構成１５３は、当業者には容易に理解されるように、領域３における人間の顔５の位置の検出された変化に応じて、目標方向調節信号を更新するよう構成される。
【００３２】
計算装置を備えた別個の制御システム１５０、例えばラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、パーソナルコンピュータ、スマートフォン等のような計算装置におけるコンピュータプログラム製品によりインストールされる制御システムが更に、画像捕捉装置１５１、内蔵カメラ又は例えばウェブカム等のような周辺機器カメラを有する場合、制御システム１５０は更に、プロセッサ構成１５３に通信可能に結合され、空気清浄システム１０の通信モジュール１２５に目標方向調節信号を通信するよう構成された、通信モジュール１５５を有しても良く、ここで通信モジュール１２５は、プロセッサ構成１５３により生成された目標方向調節信号を調節機構１２１に転送するための調節機構１２１に通信可能に結合される。通信モジュール１５５及び１２５は、例えばＴＣＰ／ＩＰ、FireWire（IEEE1394）、ＵＳＢ、専有プロトコル等のような、いずれの適切な有線通信プロトコル、又は例えばWi-Fi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、専有無線通信プロトコル等のような無線通信プロトコルを用いて、互いと通信するよう構成されても良い。斯かる別個の制御システム１５０の実施例は、図３に模式的に示されており、図３においては、空気清浄システム１０は、卓上に装着可能な空気清浄装置１００を有し、調節機構１２１が、ラップトップ型コンピュータに通信可能に結合され、該ラップトップ型のコンピュータが、制御システム１５０を実装し、机の背後のラップトップ型コンピュータを利用している人間の顔５がある領域３に向けられた画像捕捉装置１５１を有する。以下により詳細に説明されるように、幾つかの実施例においては、例えば机の背後の人間により吐き出される空気を効果的に集めるため、空気入口１１２が向けられる方向も調節可能であっても良い。
。
【００３３】
調節可能な空気出口１１４の実際の方向を領域３の特定の部分に関連付けるため、制御システム１５０は、較正処理を実装するよう構成されても良い。例えば、処理構成１５３は、例えば制御システム１５０を実装する計算装置のユーザインタフェースのような、ユーザ入力装置から、目標方向１１６における調節可能な空気出口１１４により排出される空気ストリームを示すユーザ入力を受信するまで、目標方向調節信号を体系的に変化させるよう構成されても良く、これに応じて、処理構成１５３が、受信されたユーザ入力を応答して領域３の画像１を捕捉することを画像捕捉装置１５１に開始させ、それにより画像における顔５を認識し、以前に説明されたように、領域３における顔５の位置を決定する。このようにして、処理構成１５３は、領域３における顔５の決定された位置に、目標方向１１６を相関付けても良い。例えば、図４に模式的に示されたように、制御システム１５０は、例えばタッチ画面、キーボード、マウス、ボタン、ダイヤル等のうちの１つ以上のようなユーザインタフェース１５７を有しても良く、プロセッサ１５３が該ユーザインタフェース１５７に応答しても良い。
【００３４】
斯かる較正処理に対する更なる改良及び変形が、勿論想到され得る。例えば、空気清浄装置１００は、制御システム１５０を実装するラップトップ型コンピュータに隣接して配置されても良く、この場合、ユーザの頭部、即ち顔５は、領域３における中央位置となるよう配置され得、調節可能な空気出口１１４は顔５に向けられ得る。同じ処理が、調節可能な空気出口１１４が動かされ得る範囲の境界条件を設定するためにとれても良く、該境界条件は例えば、調節可能な空気出口１１４の最も左の位置及び最も右の位置であり、このときユーザが、これらの位置のそれぞれについて、空気のストリームが意図された目標方向１１６に顔５に向けて供給されることを確認する。空気清浄システム１０が較正されると、空気清浄経路１１０に対する画像捕捉装置１５１の位置は変化されないままとなるべきである。
【００３５】
更なる改良においては、較正処理は更に、調節可能な空気出口１１４とユーザとの間の距離を、空気出口１１４の向きに依存して決定することを含んでも良い。例えば、画像捕捉装置１５１が、領域３の中央部分において顔５の画像を捕捉する場合、調節可能な空気出口１１４の角度方向情報が、当該距離を見積もるために利用されても良い。例えば、当該角度方向情報が、調節可能な空気出口１１４が真っ直ぐ前を向いていることを示す場合、調節可能な空気出口１１４と顔５との間の距離は、当該角度方向情報が、調節可能な空気出口１１４が例えば４５°のような特定の角度で顔５に向いていることを示す場合よりも、小さくなる。この距離情報は、調節可能な空気出口１１４に対する種々ユーザ位置に対して、例えば空気流量、速度、調節可能な空気出口１１４の発散角度等のような、種々の動作パラメータを割り当てるために用いられ得る。このようにして、空気出口とユーザとの間の実際の距離にかかわらず、調節可能な空気出口１１４が向けられる人物に対して、同じ量の清浄な空気及び／又は同じ清浄空気プロファイルがもたらされ得る。
【００３６】
更に他の実施例においては、ユーザの顔５に対する調節可能な空気出口１１４の距離
は、顔５の面積と領域３の面積との比から、制御システム１５０により抽出されても良い。本実施例においては、制御システム１５０又は少なくとも画像捕捉装置１５１は好適には、図５に模式的に示されるように、空気清浄システム１０の内蔵部分、例えば空気清浄装置１００を形成する。前述した比に基づく空気出口と顔との間の距離を決定する同じ手法は、画像捕捉装置１５１が制御システム１５０の一体部分を形成しない場合、例えばラップトップの内蔵カメラが利用される場合にも、用いられることができる。斯かる場合においては、調節可能な空気出口１１４は好適には、画像捕捉装置１５１のすぐ上に隣接して配置される。
【００３７】
図６に模式的に示される代替の実施例においては、例えば画像捕捉装置１５１のような、制御システム１５０の一部のみが、空気清浄システム１０の一部を形成しても良い。明らかであるように、本実施例においては、特にプロセッサ１５３もが空気清浄システム１０の一体化部分を形成する場合、それぞれの無線通信モジュール１５５及び１２５は省略されても良い。特に有利な実施例においては、画像捕捉装置１５１は、調節可能な空気出口１１４上に配置され、このとき、画像捕捉装置１５１の光軸と調節可能な空気出口１１４の目標方向１１６との間に固定された関係が存在するようにされる。例えば、該光軸は、目標方向１１６と一致しても良い。斯かる構成の実施例は図６に模式的に示されており、ここでは画像捕捉装置１５１が、卓上型の空気清浄装置１００の調節可能な空気出口１１４上に配置されている。
【００３８】
斯かる実施例においては、画像捕捉装置１５１の光軸と調節可能な空気出口１１４の目標方向１１６との間の既知の一定の関係により、空気清浄システム１０の較正は必要とされない。例えば、該光軸が目標方向１１６と一致する場合、プロセッサ１５３は、ユーザの顔５が中央にある画像捕捉装置１５１からの画像１を受信するまで、調節機構１２１に調節可能な空気出口１１４の向きを調節させることにより、調節機構１２１を制御しても良い。
【００３９】
更に、画像捕捉装置１５１により捕捉される領域３の面積が一定であるため、顔５の領域の決定は、ユーザと調節可能な空気出口１１４との間の距離を推定するために用いられることができ、該距離情報は、以上に説明されたように、空気清浄装置１００の動作を調整するために利用され得る。
【００４０】
更に他の実施例においては、領域３内の顔５の各位置が、調節可能な空気出口１１４の特定の向きに関連付けられた、所定のデータベースが備えられても良く、これにより、空気清浄システム１０の較正が必要とされなくなり得る。当業者には明らかであるように、このことは、画像捕捉装置１５１に対する調節可能な空気出口１１４の向きが良く定義されるように、空気清浄装置１００及び画像捕捉装置１５１を良く定義された態様で配置することを必要とする。
【００４１】
幾つかの実施例においては、画像捕捉装置１５１は、ユーザの顔５に対する清浄な空気の供給を容易化するため、空気清浄装置１００に対するユーザの位置を決定するための位置追跡センサ構成によって置き換えられても良い。斯かる位置追跡センサの限定するものではない例は、赤外線カメラ、光障壁及びその他の何らかの形の電磁場を利用するセンサを含む。更に、空気清浄装置１００は更に、較正の目的のため、例えば調節可能な空気出口１１４及び画像捕捉装置１５１のような、システムの構成要素の整合を自動的に検出するための付加的なセンサを有しても良い。
【００４２】
図７は、空気清浄装置１００により実装され得る空気供給方法２００のフロー図である。方法２００は、例えば空気清浄装置１００及び制御システム１５０をスイッチオンすることにより２０１において開始し、その後、方法２００は２０３に進み、ここでユーザが位置する領域３の画像１が画像捕捉装置１５１により捕捉される。画像１における捕捉された領域３内のユーザの顔５の位置は、２０５において識別され、必要であれば、調節可能な空気出口１１４が向けられた実際の方向１１６と領域３における顔５の決定された位置との間の不一致に基づいて、調節機構１２１のための目標方向調節信号が、プロセッサ１５３により２０７において生成される。同時に、患者の呼吸パラメータのセンサ読み取り値が得られても良く、例えば人間の呼吸サイクルにおける吸気フェーズ又は呼気フェーズ又は人間の呼吸の組成の検出、例えば人間の呼吸の対象検体（の濃度）の決定が為されても良く、決定された呼吸パラメータが、空気流生成制御信号を生成するために用いられ、該空気流生成制御信号が、空気清浄装置１００に送信されても良い。２０９において、調節機構１２１は、受信された目標方向調節信号に従って、調節可能な空気出口１１４の方向を調節し、調節可能な空気出口１１４により生成される清浄化された（清浄な）空気のストリームが顔５に向けられるようにする。同時に、調節可能な空気出口１１４を通して供給されるべき空気流は、以下により詳細に説明されるように、空気流生成制御信号に従って生成されても良い。２１１において、この手順が繰り返されるべきか否かがチェックされ、そうであれば、方法２００は２０３に戻り、否であれば方法２００は２１３で終了する。
【００４３】
図８は、一実施例による空気清浄システム１０を模式的に示す。本実施例においては、空気清浄システム１０は更に、人間の呼吸パラメータを検出する、例えば少なくとも調節可能な空気出口１１４が向けられた人間の呼吸サイクルの吸気フェーズを検出するよう構成された、呼吸センサ１６０と、空気移動装置１０３を制御するよう構成された、呼吸センサ１６０に応答するコントローラ１７０と、を有し、コントローラ１７０は、該呼吸サイクルの検出された吸気フェーズの間に、調節可能な空気出口１１４により排出される空気の流量を増大させ、及び／又は  該呼吸サイクルの検出された呼気フェーズの間に、調節可能な空気出口１１４により排出される空気の流量を低減させるように構成される。代替としては、図９に模式的に示されるように、コントローラ１７０は、例えばノズル直径のような、調節可能な空気出口１１４の構成を調節するよう、調節機構１２１を制御し、これにより、該呼吸サイクルの検出された吸気フェーズの間に、調節可能な空気出口１１４により排出される空気の流量を増大させ、及び／又は  該呼吸サイクルの検出された呼気フェーズの間に、調節可能な空気出口１１４により排出される空気の流量を低減させても良い。一実施例においては、ユーザの吸気サイクルの間にのみ、ユーザの顔５に空気が供給される。このようにして、ユーザの吸気サイクルの間（にのみ）、該ユーザに清浄な空気又は増大された流量の清浄な空気が供給されることができ、このことは空気清浄システム１０の効率を向上させ、１つ以上の汚染物質除去構造１０１の寿命を延ばし、及び／又はユーザの満足を改善させ得る。斯かる呼吸センサ１６０は、図１乃至６に示された実施例を含む、ここで説明された該空気清浄システムのいずれの実施例において含められても良いことは、理解されるべきである。
【００４４】
一実施例においては、呼吸センサ１６０は、ユーザの鼻のまわりの顔５の領域の温度を検出するよう構成された温度センサであっても良い。それ自体は良く知られているように、鼻のまわりの温度は、吸気の間よりも呼気の間のほうが高く、そのため、温度センサにより供給される温度データから、呼吸サイクルの間の吸気フェーズと呼気フェーズとが容易に識別され得る。代替の実施例においては、呼吸センサ１６０は、ユーザの呼吸サイクルを検出するためのカメラのような、画像捕捉装置であっても良い。例えば、該画像捕捉装置は、コントローラ１７０に画像のストリームを送っても良く、コントローラ１７０が、これらの画像を処理して、例えばユーザの胸部の動き又は鼻孔サイズの変化を検出し、当該胸部の動き又は鼻孔サイズの変化から呼吸サイクルを導出するよう構成されても良い。斯かる生理学的な変化から呼吸サイクルを決定するためのアルゴリズムは、それ自体良く知られており、それ故単に簡潔さの目的のため更に詳細には説明されない。更に、呼吸センサ１６０とコントローラ１７０とは別個の構成要素として示されているが、幾つかの実施例においては、呼吸センサ１６０は画像捕捉装置１５１により実装されても良く、幾つかの実施例においては、コントローラ１７０は、制御システム１５０のプロセッサ１５３により実装されても良い。前述のように、制御システム１５０は、空気清浄システム１０の一体化部分を形成しても良いし、又は当該システムに対して別個のものであっても良く、例えば以上に説明されたように、計算装置にロードされたコンピュータプログラム製品により実装されても良い。
【００４５】
一実施例においては、空気清浄システム１０は更に、コントローラ１７０に応答する物質供給装置１０５を有し、コントローラ１７０は、呼吸サイクルの検出された特定のフェーズの間、調節可能な空気出口１１４により排出される空気への、該物質供給装置による物質の放出を起動するよう構成される。該特定のフェーズは、該物質が人間に近接している空気出口１１４により供給される場合は、吸入フェーズであっても良く、又は、該物質が人間から離れた空気出口１１４により供給される場合には、該物質が呼気フェーズの間に該人間に向かって移動することができ、該人間の次の吸入フェーズの間に吸入され得るよう、呼気フェーズであっても良い。該物質供給装置１０５は例えば、該物質で満たされた容器と、コントローラ１７０の制御下の放出弁と、を有しても良い。このようにして、例えば睡眠を改善するためのエアロゾル若しくは粉末薬剤又は酸素のような物質が、ユーザの呼吸サイクルの特定のフェーズの間にのみ、調節可能な空気出口１１４によってユーザの顔５に向けられた空気ストリームへと放出されることができ、これにより、該物質を吸入しないユーザにより引き起こされる周囲への物質の損失を低減することによって、ユーザに対する該物質の供給の効率を向上させる。物質供給装置１０５は、例えば調節可能な空気出口１１４の近く、又は調節可能な空気出口１１４のなかのような、例えば空気清浄経路１１０における空気移動装置１０３の下流といった、空気清浄装置１００内のいずれの適切な位置に配置されても良い。
【００４６】
図１０は、更に他の実施例による空気清浄システム１０の上面図を模式的に示し、図１１は側面図を示す。本実施例においては、空気清浄装置１００は卓上表面７への装着のための卓上型空気清浄装置であっても良く、空気清浄システム１０は更に、人間により排出される空気を捕捉するよう構成された換気装置又は真空ポンプのような吸入装置１３３を含む吸入ポート１３１を含む吸入装置１３０を有する。この目的のため、吸入装置１３０は、例えばユーザの鼻の下のように、ユーザにより排出される空気のかなりの割合を吸入ポート１３１が受け入れるように配置されるべきである。吸入装置１３０は、空気清浄システム１０の別個の要素であっても良いし、又は空気清浄装置１００の一部を形成しても良い。ユーザにより排出される空気中の対象検体を監視するため、少なくとも１つのセンサ１３５が吸入ポート１３１内に配置されても良い。例えば、該少なくとも１つのセンサ１３５は、Ｏ２センサ、ＣＯ２センサ、相対湿度センサ、及び気体温度センサのうちの少なくとも１つであっても良い。
【００４７】
少なくとも１つのセンサ１３５により提供されるセンサデータから、例えば人間の呼吸パターン及び／又は呼吸の組成のような、呼吸特性（即ち呼吸パラメータ）のようなバイタルサインを監視するため、バイタルサイン監視装置１３７が備えられても良い。バイタルサイン監視装置１３７は吸入装置１３０のなかに配置されても良いし、又は、バイタルサイン監視装置１３７は制御システム１５０のプロセッサ１５３により実装されても良い。
【００４８】
コントローラ１７０は、吸入装置１３０に、即ちバイタルサイン監視装置１３７に応答しても良い。一実施例においては、コントローラ１７０は、吸入装置１３０による吸気フェーズの検出に応答して、以上に説明されたようにユーザの呼吸サイクルの吸気フェーズの間、ユーザへと清浄な空気を供給するか又は清浄な空気の供給を増大させるよう構成されても良い。他の実施例においては、コントローラ１７０は、１つ以上のセンサ１３５により得られた、ユーザにより排出された空気に関する、排出空気組成情報に応答して、調節可能な空気出口１１４を通して、ユーザに供給されるべき清浄な空気の組成を定義するよう構成されても良い。例えば、口臭又はユーザの呼吸が不快な臭いを持つものとして知覚されるようにし得るその他の条件を示す、排出された空気中の組成を検出した場合、コントローラ１７０は、例えば１つ以上の物質供給装置１０５を制御することにより、斯かる不快な臭いを隠すため、１つ以上の香りを持つ物質の放出を制御しても良い。
【００４９】
一実施例においては、コントローラ１７０は更に、監視装置１３５によるバイタルサインの監視の間に、人間に向けられた（例えば該人間の顔５の下の、該人間の身体の部分に向けられた）調節可能な空気出口１１４による空気流の生成を起動するよう構成される。斯かる空気流は、ユーザにより排出された呼吸の、吸入装置１３０へのガイドを促進し得る。代替として、又はこれに加えて、吸入装置１３０は更に、例えば上方に延びる方向に、吸入ポート１３０から延在するガイド面１３２を有しても良く、このときコントローラ１７０は、ユーザにより排出された呼吸の吸入装置１３０へのガイドを促進するよう、監視装置１３５によるバイタルサインの監視の間に、該ガイド面に向けられた空気流の生成を起動する。
【００５０】
吸入装置１３０により受け入れられる排出空気に基づいて、バイタルサインを監視するための、吸入装置１３０の機能の概念の検査を確立するため、幾つかの実験が実行さされた。これらの実施例においては、吸入装置１３０は、相対湿度センサ、気体温度センサ及びＯ２センサを含んだ。吸入ポート１３１は、１５ｍｍの内径を持つものであった。幾つかの実験は、感知されるべき検査対象の人間の呼吸を用いて実行され、他の実験は、感知されるべき気体を供給するため人工呼吸装置（窒素のパルス状のガスストリーム）を用いる。殆どの場合において、５１ｍｍの内径を持つノズル出口を持つ新鮮空気供給装置が、吸入ポート１３１の上の異なる距離に配置され、吸入装置１３０に空気流を供給するよう動作させられた。所与の例において、当該空気流は、当該支持空気流を存在させることの利点をより明確に示すために、パルス状（２０秒のオン、２０秒のオフ）とされる。
【００５１】
図１２及び図１３はそれぞれ、検査対象の人間の鼻に対する距離１０ｃｍから、１６Ｌ／分の吸入流量で、吸入装置１３０により得られたセンサデータを表すグラフを示す。各グラフのｘ軸は、時間（秒）を示す。図１２及び１３において、左側のｙ軸は、測定された相対湿度（％）を示し、右側のｙ軸は、それぞれ酸素量の変化（Ｏ２（ｔ）−Ｏ２（ｔ＝０）を％で示す）及び温度（℃）を示す。これらのグラフから明らかであるように、センサの読み取り値は、検査対象の人間の呼吸パターンに非常に似ており、従って吸入装置１３０により得られるものであっても良い例えば呼吸情報のようなバイタルサインを明確に示すものである。
【００５２】
更なる実験においては、検査対象の人間の鼻と吸入ポート１３１との間の距離が４０ｃｍにまで増大させられ、空気清浄装置１００は、４５°の下向きの角度で４０ｃｍの距離から検査対象の人間の身体に向けて（僅かに鼻よりも下に）パルス状の空気ストリームを供給するように構成された。当該空気ストリームは、空気ストリームが存在する場合の改善された性能を明確に示すよう、パルス状（２０秒のオン、２０秒のオフ）とされた。結果は図１４に示され、該図は、時間（秒、ｘ軸）の関数として相対湿度センサ（％、左側のy軸）及びＯ２センサ（Ｏ２の変化を％で示し、右側のｙ軸）による得られたセンサデータを示している。パルス状の空気ストリームの供給は、図１４においてＶ１として示されている。このグラフから、空気清浄装置１００により供給される斯かる支持空気流は、吸入装置１３０による、例えば呼吸パターンのようなバイタルサインの信頼性高い検出を容易化することが、明確に認識され得る。
【００５３】
更なる実験においては、「呼吸パターン」をより定義されたものとするため、検査対象の人間の排出された空気の代わりに窒素ガスが利用された。呼気を模倣するこのパルス状の（３秒のオン、２秒のオフ）窒素の流れは、吸入ポート１３１と平行に、３２ｃｍ上に向けられ、このとき新鮮空気供給装置は、吸入ポート１３１の５２ｃｍ上に配置され、窒素の出口から１０ｃｍの距離における吸入ポート１３１へとパルス状の空気ストリーム（４７Ｌ／分、２０秒のオン、２０秒のオフ）を供給するように構成された。吸入装置１３０への吸入は、１６Ｌ／分であった。この結果は図１５に示され、この図から、該パルス状の空気ストリームの吸入装置１３０への供給の間、窒素の流れのパルス状の性質が正確に監視され、これにより、支持空気流が、吸入装置１３０へと排出された呼吸をガイドするために利用され得ることを示している。更に、図１５は、感知された信号のベースラインが、支持空気流の組成に基づいて決定され得ることを明らかに示しており、このことはセンサ信号のための安定した背景レベルを定義するために有利に利用されることができ、これら信号の信号対雑音比を改善する。
【００５４】
更なる実験においては、吸入装置１３０から１５ｃｍの高さに上向きに延在するガイド面１３２を備えることにより、前述の実験が変更され、パルス状の窒素の流れが、ガイド面１３２に向けられた。図１６は、ガイド面１３２のない場合の実験結果を示し、図１７は、ガイド面１３２がある場合の実験結果を示す。これらのグラフから分かるように、ガイド面１３０の存在は、Ｏ２のような呼吸ガスのための吸入装置１３０の感度を改善するが、パルス状の窒素ストリームがガイド面１３２により向きを変えられるという事実から予測され得るように、温度及び相対湿度のための吸入装置１３０の感度を低減させる。以上の実験において、ガイド面１３２は、パルス状の窒素のストリームの方向に垂直に向けられた。例えば３０乃至６０°の範囲内の角度のような、パルス状の窒素ストリームを伴う非垂直の角度に向けられたガイド面１３２と同様な結果が得られたが、ガイド面１３２は、窒素のストリームの向きを吸入装置１３０の方へと変えるための向き変更面として利用された。
【００５５】
本発明は、空気清浄システム及び斯かる空気清浄システムの動作方法、制御システム、及び／又は斯かる制御システムにより実行されるべきコンピュータプログラム製品により、いずれのとり得る一体化の技術的な詳細レベルで、実施化されても良い。該コンピュータプログラム製品は、本発明の態様をプロセッサに実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を持つ、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含んでも良い。
【００５６】
コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、命令実行装置による使用のため命令を保持及び保存することができる実体のある装置であっても良い。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、限定するものではないが例えば、電子記憶装置、磁気記憶装置、光記憶装置、電子磁気記憶装置、半導体記憶装置、又は以上のいずれかの適切な組み合わせであっても良い。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストは、携帯型コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、携帯型コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ディジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、メモリスティック、フロッピー（登録商標）、パンチカード又は命令が記憶されたグルーブにおける隆起構造のような機械的にエンコードされた装置、及び以上のいずれかの適切な組み合わせを含む。ここで用いられるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、無線波、又はその他の自由伝搬する電磁波、導波路又はその他の伝達媒体（例えば光ファイバケーブルを通過する光パルス）を伝搬する電磁波、又は線を通って送信される電気信号のような、それ自体が非持続性の信号として解釈されるべきはない。
【００５７】
ここで説明されたコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、例えばインターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク及び／又は無線ネットワークのようなネットワークを介して、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体からそれぞれの計算／処理装置に、又は外部のコンピュータ又は外部記憶装置に、ダウンロードされても良い。該ネットワークは、銅の伝送ケーブル、光通信ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ及び／又はエッジサーバを有しても良い。各計算／処理装置におけるネットワークアダプタ又はネットワークインタフェースが、ネットワークからコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を受信し、それぞれの計算／処理装置内におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体への保存のために該コンピュータ読み取り可能なプログラム命令を転送しても良い。
【００５８】
本発明の動作を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路のための構成データ、又は、Smalltalk、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような手続き型プログラミング言語を含む、１つ以上のプログラミング言語のいずれかの組み合わせで記述されたソースコード若しくはオブジェクトコードであっても良い。コンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、完全に制御システムのプロセッサ上で、スタンドアロン型のソフトウェアパッケージのように一部が制御システムのプロセッサ上で、一部が制御システムのプロセッサ上で、及び一部がリモートのコンピュータ上で、又は、完全にリモートのコンピュータ又はサーバ上で、実行されても良い。後者の状況においては、該リモートのコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含むいずれかのタイプのネットワークを通して、空気清浄システム又は制御システムに接続されても良いし、又は（例えばインターネットサービスプロバイダを利用してインターネットを介して）外部のコンピュータへの接続が為されても良い。幾つかの実施例においては、例えばプログラム可能な論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はプログラム可能な論理アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、本発明の態様を実行するために、電子回路をパーソナライズするため、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令の状態情報を利用することにより、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令を実行しても良い。該制御システムは、別個のエンティティであっても良いし、又は、例えば空気清浄装置におけるように、空気清浄システムに少なくとも部分的に内蔵されたものであっても良い。
【００５９】
本発明の態様は、本発明の実施例による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフロー図及び／又はブロック図を参照しながら、ここで説明された。該フロー図及び／又はブロック図の各ブロック、及びフロー図及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせは、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令により実装されても良いことは、理解されるであろう。
【００６０】
これらのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、マシンを生成するよう制御システムのプロセッサに供給され、それにより、該命令が、フロー図及び／又はブロック図のブロックにおいて規定される機能／動作を実装するための手段を生成するようにしても良い。これらのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令はまた、コンピュータ、プログラム可能なデータ処理装置、又はその他の装置を、特定の態様で機能させ、それにより、保存された命令を持つコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が、フロー図及び／又はブロック図のブロックにおいて規定される機能／動作の態様を実装する命令を含む製造の物品を有するようにし得る、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に保存されても良い。
【００６１】
コンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、一連の動作ステップが、コンピュータ、その他のプログラム可能な装置、又はコンピュータ実装された処理を生成するための他の装置において実行されるように、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、又はその他の装置にロードされ、それにより、コンピュータ、その他のプログラム可能な装置、又はその他の装置上で実行される命令が、フロー図及び／又はブロック図のブロックにおいて規定される機能／動作を実行するようにしても良い。
【００６２】
図におけるフロー図及びブロック図は、本発明の種々の実施例によるシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品のとり得る実装のアーキテクチャ、機能及び動作を示す。この点において、該フロー図及びブロック図における各ブロックは、特定の論理機能を実装するための１つ以上の実行可能な命令を有する、モジュール、セグメント、又は命令の一部を表し得る。幾つかの代替の実施例においては、ブロックに記述された機能は、図に記された順序とは異なる順序で実行されても良い。例えば、連続して示された２つのブロックは実際には、含まれる機能に依存して、略同時に実行されても良いし、又は、これらブロックは時々反対の順序で実行されても良い。ブロック図及び／又はフロー図の各ブロック及びブロック図及び／又はフロー図における各ブロックの組み合わせは、特定の機能を実行する、又は特殊用途向けのハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせを動作させる若しくは実行する、特殊用途向けのハードウェアベースのシステムにより実装されても良いことにも、留意されたい。
【００６３】
上述の実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者は添付する請求項の範囲から逸脱することなく多くの代替実施例を設計することが可能であろうことは留意されるべきである。請求項において、括弧に挟まれたいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する（comprising）」なる語は、請求項に記載されたもの以外の要素又は態様の存在を除外するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（a又はan）」なる語は、複数の斯かる要素の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実装されても良い。幾つかの手段を列記した装置請求項において、これら手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。
【図１】
2019527575.tif 000003
【図２（ａ）】
2019527575.tif 000004
【図２（ｂ）】
2019527575.tif 000005
【図２（ｃ）】
2019527575.tif 000006
【図３】
2019527575.tif 000007
【図４】
2019527575.tif 000008
【図５】
2019527575.tif 000009
【図６】
2019527575.tif 000010
【図７】
2019527575.tif 000011
【図８】
2019527575.tif 000012
【図９】
2019527575.tif 000013
【図１０】
2019527575.tif 000014
【図１１】
2019527575.tif 000015
【図１２】
2019527575.tif 000016
【図１３】
2019527575.tif 000017
【図１４】
2019527575.tif 000018
【図１５】
2019527575.tif 000019
【図１６】
2019527575.tif 000020
【図１７】
2019527575.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月10日(2019.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気清浄装置を含む空気清浄システムであって、前記空気清浄装置は、
空気入口と、
領域への目標方向に空気を排出するための空気出口であって、前記領域における人間の顔に前記空気出口を向けるため、目標方向調節信号に応答して、前記目標方向を調節するよう構成された調節機構を含む、空気出口と、
前記空気入口と前記空気出口との間における、少なくとも１つの汚染物質除去構造と、
前記少なくとも１つの汚染物質除去構造を通して前記空気入口から前記空気出口へと空気を移動させるための、空気移動装置と、
を有する空気清浄システムにおいて、
前記空気清浄システムは更に、前記人間の呼吸パラメータを決定するよう構成されたセンサであって、前記空気清浄装置は、前記呼吸パラメータに応じて前記空気を排出するよう構成された、センサを有し、
前記センサは呼吸センサであり、前記空気清浄システムは更に、前記呼吸パラメータとして、少なくとも前記人間の呼吸サイクルの吸気フェーズを検出するよう構成された前記呼吸センサに応答するコントローラを有する、
空気清浄システム。
【請求項２】
前記コントローラは、前記呼吸サイクルの前記検出された吸気フェーズの間に、前記空気出口により排出された空気の空気流速度を増大させるよう構成された、請求項１に記載の空気清浄システム。
【請求項３】
前記コントローラに応答する物質供給装置を更に有し、前記コントローラは、前記呼吸サイクルの検出された特定のフェーズの間に、前記空気出口により排出された空気への、前記物質供給装置による物質の放出を起動するよう構成された、請求項２に記載の空気清浄システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記呼吸サイクルの前記検出された吸気フェーズの間に、前記空気移動装置により生成される空気流速度を増大させ、及び／又は、前記空気出口の直径を調節するよう構成された、請求項２又は３に記載の空気清浄システム。
【請求項５】
人間により排出される空気を捕捉するよう構成された吸入ポートであって、前記吸入ポートは、吸入装置と少なくとも１つのセンサとを含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記吸入ポートに配置された人間の呼吸パラメータを決定するよう構成され、前記少なくとも１つのセンサは、前記排出された空気における対象検体を監視するよう構成された、吸入ポートと、
前記呼吸パラメータとして、前記少なくとも１つのセンサにより提供されたセンサデータから、前記人間のバイタルサインを監視するよう構成された監視装置であって、前記空気清浄装置は、前記監視装置により監視される前記バイタルサインに応じて、前記空気を排出するよう構成された、監視装置と、
を含む、吸入装置を更に有する、請求項１に記載の空気清浄システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサは、Ｏ２センサ、ＣＯ２センサ、相対湿度センサ、及び気体温度センサのうちの少なくとも１つである、請求項５に記載の空気清浄システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記監視装置による前記バイタルサインの監視の間に、前記人間に向けられた空気流の生成を起動するよう構成された、請求項５又は６に記載の空気清浄システム。
【請求項８】
前記吸入装置は更に、前記吸入ポートから延在するガイド面を有し、前記コントローラは、前記監視装置による前記バイタルサインの監視の間に、前記ガイド面に向けられた空気流の生成を起動するよう構成された、請求項５又は６に記載の空気清浄システム。
【請求項９】
前記調節機構により、前記空気出口の向きが調節可能であるか、又は前記空気清浄装置の向きが調節可能である、請求項１又は５に記載の空気清浄システム。
【請求項１０】
前記領域の画像を捕捉するよう構成された画像捕捉装置を含む存在検出構成と、
前記画像における顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するため、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理し、
前記領域における前記顔の前記決定された位置に基づいて前記目標方向調節信号を生成する
よう構成された処理構成と、
を有する制御システムを更に含む、請求項１又は５に記載の空気清浄システム。
【請求項１１】
前記画像捕捉装置は、前記領域の画像のシーケンスを捕捉するよう構成され、
前記処理構成は、前記シーケンスから検出された前記領域における前記顔の位置の変化に応じて、前記目標方向調節信号を更新するよう構成された、
請求項１０に記載の空気清浄システム。
【請求項１２】
前記画像捕捉装置は、前記空気出口上に又は前記空気出口に隣接して装着された、請求項１０又は１１に記載の
【請求項１３】
ユーザ入力装置を更に有し、前記処理構成は更に、
前記空気が前記目標方向に排出されていることを示す前記ユーザ入力装置からユーザ入力を受信するまで、前記目標方向調節信号を体系的に変化させ、
前記受信されたユーザ入力に応答して、前記画像捕捉装置に、前記領域の画像を捕捉することを開始させ、
前記画像における顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するため、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理し、
前記目標方向を前記決定された位置に相関付ける
よう構成された、請求項１０に記載の空気清浄システム。
【請求項１４】
請求項１又は５に記載の空気清浄システムのための制御システムの処理構成において実行されたときに、前記処理構成に、
前記制御システムの画像捕捉装置が、前記空気清浄装置の前記空気出口が空気を排出する領域の画像を捕捉することを開始させ、
前記画像における人間の顔を認識し、前記領域における前記顔の位置を決定するために、前記画像捕捉装置により捕捉された画像を処理させ、
センサが前記人間の呼吸パラメータを決定することを開始させ、
前記領域における前記顔の前記決定された位置に基づいて、前記目標方向調節信号を生成させ、
前記決定された呼吸パラメータに基づいて、空気流生成制御信号を生成させ、
それぞれ前記空気出口の前記目標方向及び前記空気出口を通る清浄な空気の排出を制御するため、前記生成された目標方向調節信号及び前記空気流生成制御信号を前記空気清浄装置に送信させる
ためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を持つコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を有する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
前記処理構成において実行されたときに、前記処理構成に、
前記画像捕捉装置が前記領域の画像のシーケンスを捕捉することを開始させ、
前記シーケンスから検出された前記領域における前記顔の位置の変化に応じて、前記目標方向調節信号を更新させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を更に有する、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【国際調査報告】
2019527575.tif 000022
2019527575.tif 000023